■文/茍明宇

高清互動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案

■文/茍明宇

本文主要對高清互動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案進行論述，并從設(shè)計原則、總體方案、系統(tǒng)特點優(yōu)勢等方面進行分析，且根據(jù)筆者多年來的工作經(jīng)驗和相關(guān)知識作出以下探討，希望能給予相關(guān)專業(yè)讀者借鑒。

高清互動；監(jiān)測；系統(tǒng)特點；效果

引言

隨著高清互動業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展、高清互動用戶的不斷增加，目前采用的人工定期對系統(tǒng)進行巡檢的方式，由于高清互動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、設(shè)備環(huán)節(jié)多，導致監(jiān)測出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，存在故障感知和發(fā)現(xiàn)滯后、互動故障排查難度大的問題。

提供IP組播信號監(jiān)測、信令推流監(jiān)測、回看時移及點播監(jiān)測、直播射頻監(jiān)測功能監(jiān)測系統(tǒng)很有必要，并提供統(tǒng)一的監(jiān)測 門戶，實現(xiàn)對互動業(yè)務(wù)從信源準備到回看錄制，從信令交互到終端呈現(xiàn)的全流程 的監(jiān)測，將有效縮短互動點播故障發(fā)現(xiàn)和故障定位所需時間，提高運維水平和服務(wù)質(zhì)量。

1.設(shè)計原則

1.1 獨立性原則

高清互動監(jiān)測系統(tǒng)主要通過模塊之間的交互信令、碼流質(zhì)量、聲畫質(zhì)量進行監(jiān)測，監(jiān)測點設(shè)計和數(shù)據(jù)鏈路以分流、旁路、專網(wǎng)為主要技術(shù)路線，不影響且不依賴于業(yè)務(wù)系統(tǒng)而獨立工作。

1.2 模塊化原則

高清互動監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，以便于分布式部署、快速安裝以及系統(tǒng)覆蓋范圍的擴容和監(jiān)測對象的擴展，同時便于分期建設(shè)、分步實施，也利用根據(jù)不同的需求實現(xiàn)不同的展示門戶。

1.3 分級部署原則

高清互動監(jiān)測系統(tǒng)采用省中心、分中心兩級部署方案，同時支持擴展到分前端三級部署，適用于分布式部署和分級管理。

1.4 開放性原則

高清互動監(jiān)測系統(tǒng)提供開放的數(shù)據(jù)采集接口，以便于第三方探針設(shè)備的接入。同時提供豐富的數(shù)據(jù)訪問接口，可供第三方系統(tǒng)調(diào)用。能夠與日后建成的全省運維管理平臺實現(xiàn)對接。

2.系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1 總體方案

據(jù)高清互動平臺業(yè)務(wù)監(jiān)測系統(tǒng)模塊化設(shè)計、分布式部署的原則，本方案提供了如下圖所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖1）。

首先，整個高清互動監(jiān)測系統(tǒng)是一個綜合性的運維平臺，四個各有側(cè)重又互相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)能獨立工作，并通過監(jiān)測門戶將關(guān)鍵數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)統(tǒng)一展示出來，通過監(jiān)測門戶可以跳轉(zhuǎn)到各個子系統(tǒng)中進行深入的分析操作。

其次，每個子系統(tǒng)支持分布式部署，根據(jù)系統(tǒng)各自功能特點的不同，支持以地市為單位來組織展示頁面，提供對地市數(shù)據(jù)的匯總和實時告警；支持通過分布式架構(gòu)管理更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。

最后，高清互動監(jiān)測系統(tǒng)采用三層邏輯架構(gòu)來實現(xiàn)，即采集層、平臺層和展示層，利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行和功能擴展。

2.1.1 采集層

采集層是高清監(jiān)測系統(tǒng)與廣播電視網(wǎng)絡(luò)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口層，用來完成鏈路信號和業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的采集與分析，主要包括IP碼流分析、互動信令分析、模擬終端和射頻分析等功能組件。

2.1.2 平臺層

平臺層是高清互動運營平臺監(jiān)測系統(tǒng)的功能主體，每個子系統(tǒng)有屬于自己的平臺層軟件及設(shè)備，主要為各自子系統(tǒng)提供門戶服務(wù)、匯聚服務(wù)和統(tǒng)計服務(wù)。門戶服務(wù)完成展示層所需的數(shù)據(jù)預處理工作，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合、業(yè)務(wù)流程綜合、報警關(guān)聯(lián)管理、數(shù)據(jù)匯聚接口、數(shù)據(jù)庫處理層等邏輯；匯聚服務(wù)是平臺層與采集層的紐帶，完成探針采集數(shù)據(jù)的收集、預處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)上傳下達等功能；統(tǒng)計服務(wù)用來支撐周期性的數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計功能，完成統(tǒng)計任務(wù)調(diào)度、局部或全局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)入庫等功能。

2.1.3 展示層

展示層由平臺層的WEB服務(wù)來實現(xiàn)，監(jiān)測工作站可通過WEB瀏覽器來實現(xiàn)高清互動所有的展示與操作。主要包括門戶服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫及報表服務(wù)器、集中存儲陣列。

2.2 IP組播信號監(jiān)測

IP組播信號監(jiān)測子系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖如下所示，接收IP組播節(jié)目流并完成碼流監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)分析匯總后入庫存儲，并可通過監(jiān)測門戶進行展示查看。

監(jiān)測報警系統(tǒng)，接收IP組播節(jié)目流，完成多畫面組合顯示，及視音頻異態(tài)監(jiān)測。系統(tǒng)可通過語音、日志、OSD、數(shù)據(jù)庫、短信、標題欄、邊框等方式進行故障報警。報警數(shù)據(jù)及關(guān)注的節(jié)目入庫進行存儲，并可通過監(jiān)測門戶進行展示查看（圖2）。

2.2.1 信令、推流監(jiān)測

信令及推流監(jiān)測子系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖如下所示，采集的結(jié)果送入?yún)R聚統(tǒng)計服務(wù)器進行分析入庫，并為測門戶提供相應(yīng)的支撐數(shù)據(jù)（圖3）。

2.2.2 回看、時移點播監(jiān)測

時移回看與點播監(jiān)測系統(tǒng)采用基于互動機頂盒改造而成的撥測終端進行點播、回看業(yè)務(wù)交互模擬，并將模擬產(chǎn)生的指標、告警進行分析、實時告警展示，形成一套完善的自動監(jiān)測。

2.3 終端排障

終端排障功能設(shè)計的目的，是在已經(jīng)知道某個互動終端明確的訪問故障的情況下，綜合利用信令、碼流、射頻三類探針，對點播的整個過程進行回溯和復現(xiàn)，進而確定故障環(huán)節(jié)的目的。典型的終端排障實現(xiàn)了根據(jù)任意卡號的完整業(yè)務(wù)鏈監(jiān)測和完整碼流鏈監(jiān)測。終端排障功能的實現(xiàn)，主要由以下幾個步驟構(gòu)成：

2.3.1 用戶點播行為抽取

對用戶的所有點播信令數(shù)據(jù)進行分析，提取其中關(guān)于跟點播開始停止相關(guān)的關(guān)鍵信令，形成用戶點播記錄，以此作為分析的入口。

2.3.2 服務(wù)器內(nèi)部交互信令提取

根據(jù)上面提取的用戶點播記錄，提取關(guān)鍵字段來關(guān)聯(lián)服務(wù)器內(nèi)部的交互信令，形成完整的點播業(yè)務(wù)鏈，主要是根據(jù)S1接口中的SessionID去獲取SM跟VSS通訊的R2信令。

2.3.3 VSS推流情況獲取

根據(jù)上面定位的R2信令中描述的VSS推流源地址信息，可以去碼流監(jiān)測探針檢測到的推流列表中去定位源地址相同的碼流，從而實現(xiàn)將用戶信令和VSS推流的關(guān)聯(lián)。

2.3.4 IPQAM調(diào)制信息獲取

根據(jù)上面定位的R2信令中描述的推流的目標地址信息（即IPQAM相應(yīng)收留信息），同時綜合S1接口中描述的點播碼流調(diào)制后的頻點和節(jié)目號信息，控制射頻監(jiān)測探針去提取相應(yīng)頻點的節(jié)目，從而實現(xiàn)用戶信令和IPQAM調(diào)制后碼流的關(guān)聯(lián)，進而形成完成的碼流鏈路。

3.系統(tǒng)特點優(yōu)勢

3.1 互動業(yè)務(wù)全鏈路監(jiān)測

提供視頻、信令、碼流、射頻的全系列監(jiān)測，可實現(xiàn)對基于NGOD架構(gòu)的高清互動系統(tǒng)的全鏈路監(jiān)測。

3.2 關(guān)鍵組件故障發(fā)現(xiàn)及預警

對 B O、S M、C D N、V S S、IPQAM、空分組等關(guān)鍵業(yè)務(wù)組件的性能壓力、響應(yīng)時間等重要指標實時監(jiān)測，提供相對值、絕對值等多種組合監(jiān)測門限，實現(xiàn)業(yè)務(wù)層面的故障發(fā)現(xiàn)及預警，并以語音、短信等方式第一時間通知運維人員，系統(tǒng)告警平均響應(yīng)時間最短為1分鐘。

3.3 可視化的終端故障定位

以空分組、機頂盒SN為入口，提供可視化的終端故障定位功能，將互動點播相關(guān)的信令、碼流、射頻信息綜合分析，準確定位系統(tǒng)故障點。

3.4 軟硬結(jié)合的撥測方案

采用了撥測管理服務(wù)器加互動業(yè)務(wù)撥測探針相結(jié)合的互動電視撥測方案，可實現(xiàn)對機頂盒點播過程的完整模擬。利用軟件的方式實現(xiàn)互動平臺登錄、頁面瀏覽、點播及回看節(jié)目列表獲取，形成撥測任務(wù)；部署于互動機頂盒中間件上的撥測探針軟件則負責接收撥測任務(wù)，并通過中間件執(zhí)行，完成實際的點播動作和指標分析。

3.5 豐富的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)及報表統(tǒng)計

提供了趨勢圖、柱狀圖、餅圖、流程圖、接口圖等豐富的界面方式，從不同維度呈現(xiàn)互動點播的上線用戶數(shù)、故障情況、業(yè)務(wù)組件壓力等關(guān)鍵指標。提供可定制化的上線用戶報表、故障報表、性能報表等統(tǒng)計表格，為日常決策提供有力依據(jù)。

3.6 精準的視音頻監(jiān)測

系統(tǒng)支持視頻層面的監(jiān)測，包含：黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場、彩條、測試圖、馬賽克、亮度異常、視頻比對異常、臺標丟失等；能支持音頻層面的監(jiān)測，包含：音頻丟失、音量過高、音量過低、音頻比對異常。

3.7 實用的報警管理機制

在準確的視音頻監(jiān)測的基礎(chǔ)上，高清互動結(jié)合了廣電機房值班、運維的實際情況，從日常工作的細節(jié)出發(fā)，提出并完善了一整套的報警管理機制，使得系統(tǒng)能真正的實用、好用、易用。

4.總結(jié)

高清互動監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了IP組播信號監(jiān)測、信令推流監(jiān)測、回看時移及點播監(jiān)測、直播射頻監(jiān)測功能，并提供統(tǒng)一的監(jiān)測門戶，實現(xiàn)對互動業(yè)務(wù)從信源準備到回看錄制，從信令交互到終端呈現(xiàn)的全流程的監(jiān)測，將有效縮短互動點播故障發(fā)現(xiàn)和故障定位所需時間，提高運維水平和服務(wù)質(zhì)量，節(jié)省了大量的人力和時間成本，提高了高清互動系統(tǒng)故障定位準確度，降低了系統(tǒng)的維護門檻，為系統(tǒng)提前擴容提供數(shù)據(jù)依據(jù)，提升用戶體驗，故障分區(qū)域分類統(tǒng)計為及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在隱患和瓶頸提供了數(shù)據(jù)支撐，點播在線用戶分區(qū)域統(tǒng)計為市場的用戶發(fā)展策略提供數(shù)據(jù)支撐，系統(tǒng)按區(qū)域統(tǒng)計的活躍用戶為市場針對特定用戶制訂營銷手段提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

［1］Comcast：Next Generation On Demand （NGOD） Architecture2.0.

［2］GB/T 17975.1-2000 《信息技術(shù) 運動圖像及其伴音信號的通用編碼第1部分系統(tǒng)》.

［3］GB/T 17975.2-2000 《信息技術(shù) 運動圖像及其伴音信號的通用編碼第2部分系統(tǒng)》.

［4］GB/T 17975.3-2000 《信息技術(shù) 運動圖像及其伴音信號的通用編碼第3部分系統(tǒng)》.

［5］Q/ABS101-2002：國家廣播電影電視總局.有線廣播電視分配網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備通用技術(shù)要求.

（作者單位：貴州省廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司）

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